[发明专利]自动化系统机电元件的监测方法

说明书

本发明涉及一种用于监测自动化系统的机电元件的方法(100)，所述方法包括：感测(101)所述机电元件的当前机械状态变量；感测(103)所述机电元件的当前电气状态变量；以及根据所述机电元件的行为模型，确定(105)所述机电元件的状态，其中，所述行为模型将所感测到的当前机械状态变量对所感测到的当前电气状态变量的影响考虑在内。

技术领域

本发明涉及自动化技术领域。

背景技术

自动化系统的机电元件(如开关柜或安全继电器)的工作状态和模式可随周边环境条件变化。其原因例如在于温度的变化、冲击振动、元件磨损、电气开关触点的触点磨损或阀门的机械磨损。

目前，一般需要对自动化系统的特征值分别进行感测、补偿或者与预定义特征值相比较(例如通过控制系统)。如此，可以在发生偏差时进行校正，或者在存在潜在危险时实施关闭。其中，特征值或特征值的变化与系统状态之间的已知关系一般作为错误描述信息保存于存储器中，以供评价之用。

具有多个领域的复杂自动化系统(所谓的多领域系统)的典型行为特征在于，各特征值随状态(即其他特征值)的变化而变化，从而导致相互作用和反作用。此类相互作用和反作用通常无法通过单向描述矩阵(如查找表(LUT))来描述，因此不能在已知错误描述信息中得到充分反映。

上述反作用的一例为机电继电器的电枢运动对转矩(即作用力)的影响。其中，当运动速度发生变化时，将引起相应的感应电压，而该感应电压又会对线圈电流及转矩(即作用力)产生影响。电枢的反作用力例如随接触弹簧的弹力等因素而变，因此也随使用寿命期间的触点磨损或线圈温度而变，并因此进一步随附近继电器的励磁作用而变。其他可变特征值可包括随触点弹开性能变化的触点的使用寿命，以及随环境条件或控制条件变化的其他变化量。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种高效的自动化系统机电元件监测概念。

该目的由独立权利要求的特征实现。其他有利拓展形式构成权利要求、说明书及附图的技术方案。

根据第一方面，本发明涉及一种用于监测自动化系统的机电元件的方法。该方法包括：感测所述机电元件的当前机械状态变量；感测该机电元件的当前电气状态变量；以及根据该机电元件的行为模型，确定该机电元件的状态，其中，该行为模型将所感测到的当前机械状态变量对所感测到的当前电气状态变量的影响考虑在内。

根据一种实施方式，所述机电元件为电磁开关，尤其为继电器。

根据一种实施方式，所述当前机械状态变量包括以下机械状态变量当中的一者：所述机电元件的触点弹开；该机电元件的触点弹开的弹开时间；该机电元件的触点弹开的弹开次数；该机电元件的元件温度；该机电元件的环境温度；该机电元件的元件运动速度，尤其电枢运动速度；该机电元件的触点的接触力或释放力。

根据一种实施方式，为了感测所述当前机械状态变量，对所述机电元件的电气变量，尤其为负载电流或负载电流的变化，进行感测。

根据一种实施方式，所述电气变量为流经所述机电元件的电流或所述机电元件的电压。

根据一种实施方式，所述行为模型被分配至所述机电元件，其中，该行为模型提供所述电气状态变量随所述机械状态变量的演变。

根据一种实施方式，所述机电元件的状态是通过运行该机电元件的行为模拟确定的，其中，该行为模拟采用所述行为模型。

根据一种实施方式，所述方法还包括显示，尤其通过显示装置显示所述机电元件的所确定的状态。

根据一种实施方式，所述方法还包括：响应于所述机电元件的所确定的状态，生成用于控制该机电元件的控制信号；以及利用所生成的控制信号，控制所述机电元件。

根据一种实施方式，由所述机电元件对所述当前机械状态变量和所述当前电气状态变量进行感测。